鍍膜型包層光功率剝離器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鍍膜型包層光功率剝離器，屬于光纖激光器件領域。
【背景技術】
[0002]最近幾年，大功率的半導體激光器及其栗浦技術以及摻雜光纖的成熟，光纖激光器最大的輸出功率逐年提高，單模激光器的最大輸出已經超過一萬瓦，并且高功率光纖激光器已經在越來越多的工業以及民用領域替代傳統加工方式，得到了廣泛應用。
[0003]在光纖激光器的系統中，需先將栗浦光輸入到摻雜光纖的包層中，利用這部分能量栗浦摻雜光纖纖心中的稀土元素，在這個過程中，由于吸收效率的問題，包層之中總會殘留部分的栗浦光。另外，由于光纖激光器中熔接點的存在，也會使部分纖心中的光泄露到包層中，與栗浦光混合在一起，從而對整個產品整體的光斑質量造成比較嚴重的影響。更有甚者，這部分光會由于光纖的彎曲而從包層中泄露到涂覆層中，導致光纖溫度急劇升高，從而造成光纖熔斷。所以，剝離包層中的泄露光，對光纖激光器系統的穩定和高質量的光束輸出都有明顯的實際意義與作用。
[0004]包層功率剝除器比較常用的技術有兩種:一種是將光纖涂覆層剝除之后，在包層上涂高折射率的光學膠水，膠水的折射率高于光纖，這樣包層內的光能順利進入膠水中，而不在返回包層，達到功率剝除的目的；另一種是將光纖通過機械或腐蝕的方式，改變包層的形狀，使得包層中的光不能滿足全反射條件而從包層之中泄露出來，也可以達到讓包層中光泄露的目的。不過上述兩種方式都存在一定的缺點:第一種利用膠水的方式，由于膠水存在嚴重的光吸收，所以不能使用在功率較高的器件;第二種機械或腐蝕方式對產品的加工精度都要求非常嚴格，實際生產過程中由于精度要求非常高，生產成本與成品率都不能得到很好控制。
【實用新型內容】
[0005]鑒于現有技術的不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種設計簡潔、制作簡單、成本較低且能承受超高功率的鍍膜型包層光功率剝離器。
[0006]為了解決上述問題，本實用新型的技術方案是:一種鍍膜型包層光功率剝離器，包括雙包層光纖，所述雙包層光纖的預定段剝除涂覆層和外包層以暴露出內包層，所述雙包層光纖暴露出的內包層上鍍有至少一層折射率高于內包層的膜層，所述雙包層光纖鍍膜后的預定段封裝在金屬散熱裝置中。
[0007]在進一步的優選方案中，所述金屬散熱裝置與雙包層光纖之間安裝有一個玻璃管。
[0008]在進一步的優選方案中，所述金屬散熱裝置包括金屬外殼，所述金屬外殼中心設置有用于封裝雙包層光纖的安裝孔，所述金屬外殼內設置有供冷卻介質流通的冷卻通道。
[0009]在進一步的優選方案中，所述安裝孔相對膜層的表面設置有螺紋。
[0010]在進一步的優選方案中，所述安裝孔相對膜層的表面設置有黑色層。[0011 ]在進一步的優選方案中，所述安裝孔為圓形通孔。
[0012]在進一步的優選方案中，所述冷卻通道為水冷通道或風冷通道。
[0013]在進一步的優選方案中，所述內包層上鍍有一層折射率高于內包層的膜層。
[0014]在進一步的優選方案中，所述內包層上鍍有多層折射率由內往外逐漸變大的膜層。
[0015]在進一步的優選方案中，所述雙包層光纖的預定段長度為0.5?30cm。
[0016]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:(1)使用了鍍膜技術，能有效避免膠水工藝帶來的使用功率限制，也不要復雜的加工工藝，極大簡化了產品生產流程，制作簡單且成本較低；(2)使用導熱性良好的金屬散熱裝置吸收輻射出來的能量，并用強制制冷技術將熱量迅速帶走，使器件保持良好的工作條件，能夠承受很高的功率。
【附圖說明】
[0017]圖1為雙包層光纖的結構不意圖。
[0018]圖2為本實用新型實施例一的結構示意圖。
[0019]圖3為本實用新型實施例一的膜層結構示意圖。
[0020]圖4為本實用新型實施例二的結構示意圖。
[0021 ]圖5為本實用新型實施例二的膜層結構示意圖。
[0022]圖6為本實用新型實施例三的結構示意圖。
[0023]圖中標記:100-雙包層光纖，101-纖芯，102-內包層，103-外包層，200-膜層，201-第一層膜層，202-第二層膜層，203-第三層膜層，300-金屬散熱裝置，310-金屬外殼，311-安裝孔，312-冷卻通道，313-螺紋，314-黑色層，400-玻璃管。
【具體實施方式】
[0024]為了讓本實用新型的上述特征和優點更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。
[0025]如圖1?6所示，一種鍍膜型包層光功率剝離器，包括雙包層光纖100，所述雙包層光纖100的預定段剝除涂覆層104和外包層103以暴露出內包層102，所述雙包層光纖100暴露出的內包層102上鍍有至少一層折射率高于內包層102的膜層200，所述雙包層光纖100鍍膜后的預定段封裝在金屬散熱裝置300中。其中，所述金屬散熱裝置300起到熱沉的作用。
[0026]在本實用新型實施例一中，如圖2?3所示，所述內包層102上鍍有一層折射率高于內包層102的膜層200，所述膜層200為針對預定波段的增透膜。
[0027]在本實用新型實施例二中，如圖4?5所示，為了使包層光剝除效果更好，所述內包層102上鍍有三層折射率由內往外逐漸變大的膜層200，利用不同膜層200之間的折射率差使得包層光溢出而不能返回內包層102中，將內包層102功率完美剝除。
[0028]在本實用新型實施例三中，如圖6所示，為了降低材料膨脹系數差異的影響，所述金屬散熱裝置300與雙包層光纖100之間安裝有一個玻璃管400，所述玻璃管400可采用熔融石英材質。由于玻璃管400與光纖的膨脹系數基本一致，可最小限度減小溫度變化造成的影響。
[0029]在上述的各個實施例中，所述金屬散熱裝置300包括金屬外殼310，所述金屬外殼310中心設置有用于封裝雙包層光纖100的安裝孔311，所述金屬外殼310內設置有供冷卻介質流通的冷卻通道312。
[0030]其中，所述冷卻通道312為水冷通道或風冷通道，具體可根據實際使用情況選擇風冷或水冷散熱方式，以使金屬散熱裝置300吸收的熱量能迅速被傳遞走，以防止整個產品溫度過高。例如，需剝離功率比較大時，所述金屬散熱裝置300選擇水冷；需剝離功率比較小時，所述金屬散熱裝置300選擇風冷。
[0031]為了增加對光的吸收效率，所述安裝孔311優先設計成圓形通孔，所述安裝孔311相對膜層200的表面可設置有螺紋313，所述安裝孔311相對膜層200的表面還可設置有黑色層，所述黑色層可以是對金屬外殼310中心的安裝孔311表面進行發黑處理形成的，當然也可以通過黑色涂料涂覆于安裝孔311表面形成的。
[0032]該鍍膜型包層光功率剝離器的制造方法，包括以下步驟:
[0033](I)可通過化學或機械等方式對雙包層光纖100進行無損窗口剝除一定長度的涂覆層104和外包層103，剝除的長度與使用的光纖支架及設計的金屬散熱裝置300有關，通常情況下這個長度在0.5?30厘米之間。
[0034](2)清潔剝除后的光纖，將光纖固定在設計好的鍍膜夾具上，露出剝除部分的內包層102，保護其他未剝除部分，然后將夾具放置在鍍膜機中，在內包層102上鍍上至少一層折射率高于內包層102的膜層200，各層膜層的折射率由內往外依次增大。
[0035](3)將鍍膜后的光纖裝配在導熱性能良好的金屬散熱裝置300上，以使剝離出來的能量可迅速被帶走，而不影響產品性能。
[0036]在步驟(2)中，在內包層102上先鍍折射率高于內包層102的第一層膜層201，然后再鍍一層折射率高于第一層膜層201的第二層膜層202，如果有必要，可再鍍有折射率高于第二層膜層202的第三層膜層203，甚至更多的膜層，以此類推，具體可根據實際需求選擇所需鍍膜的層數。同時，各層膜層需在設計波段有良好的透過率。
[0037]在步驟(3)中，可先將鍍膜之后的光纖安裝在玻璃管400中，然后再將裝配好的組合體裝配在高導熱系數的金屬散熱裝置300中。
[0038]本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下都可以得出其他各種形式的鍍膜型包層光功率剝離器。凡依本實用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型的涵蓋范圍。
【主權項】
1.一種鍍膜型包層光功率剝離器，包括雙包層光纖，其特征在于:所述雙包層光纖的預定段剝除涂覆層和外包層以暴露出內包層，所述雙包層光纖暴露出的內包層上鍍有至少一層折射率高于內包層的膜層，所述雙包層光纖鍍膜后的預定段封裝在金屬散熱裝置中。2.根據權利要求1所述的鍍膜型包層光功率剝離器，其特征在于:所述金屬散熱裝置與雙包層光纖之間安裝有一個玻璃管。3.根據權利要求1所述的鍍膜型包層光功率剝離器，其特征在于:所述金屬散熱裝置包括金屬外殼，所述金屬外殼中心設置有用于封裝雙包層光纖的安裝孔，所述金屬外殼內設置有供冷卻介質流通的冷卻通道。4.根據權利要求3所述的鍍膜型包層光功率剝離器，其特征在于:所述安裝孔相對膜層的表面設置有螺紋。5.根據權利要求3或4所述的鍍膜型包層光功率剝離器，其特征在于:所述安裝孔相對膜層的表面設置有黑色層。6.根據權利要求3所述的鍍膜型包層光功率剝離器，其特征在于:所述安裝孔為圓形通孔。7.根據權利要求3所述的鍍膜型包層光功率剝離器，其特征在于:所述冷卻通道為水冷通道或風冷通道。8.根據權利要求1所述的鍍膜型包層光功率剝離器，其特征在于:所述內包層上鍍有一層折射率高于內包層的膜層。9.根據權利要求1所述的鍍膜型包層光功率剝離器，其特征在于:所述內包層上鍍有多層折射率由內往外逐漸變大的膜層。10.根據權利要求1所述的鍍膜型包層光功率剝離器，其特征在于:所述雙包層光纖的預定段長度為0.5?30cmo
【專利摘要】本實用新型涉及一種鍍膜型包層光功率剝離器，屬于光纖激光器件領域，其技術方案如下：該鍍膜型包層光功率剝離器包括雙包層光纖，所述雙包層光纖的預定段剝除涂覆層和外包層以暴露出內包層，所述雙包層光纖暴露出的內包層上鍍有至少一層折射率高于內包層的膜層，所述雙包層光纖鍍膜后的預定段封裝在金屬散熱裝置中。本實用新型使用了鍍膜技術，能有效避免膠水工藝帶來的使用功率限制，也不要復雜的加工工藝，極大簡化了產品生產流程，制作簡單且成本較低；又使用導熱性良好的金屬散熱裝置吸收輻射出來的能量，并用強制制冷技術將熱量迅速帶走，使器件保持良好的工作條件，能夠承受很高的功率。
【IPC分類】G02B6/245
【公開號】CN205333909
【申請號】CN201521090415
【發明人】李建東, 余洪瑞, 王啟平
【申請人】福州騰景光電科技有限公司
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2015年12月24日